DE2341895B2 - POLYMER BLENDS BASED ON POLYAMIDES, PHOSPHORUS COMPOUNDS AND ALKALIMETAL COMPOUNDS WITH REDUCED GEL FORMATION - Google Patents
POLYMER BLENDS BASED ON POLYAMIDES, PHOSPHORUS COMPOUNDS AND ALKALIMETAL COMPOUNDS WITH REDUCED GEL FORMATIONInfo
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- DE2341895B2 DE2341895B2 DE19732341895 DE2341895A DE2341895B2 DE 2341895 B2 DE2341895 B2 DE 2341895B2 DE 19732341895 DE19732341895 DE 19732341895 DE 2341895 A DE2341895 A DE 2341895A DE 2341895 B2 DE2341895 B2 DE 2341895B2
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Description
R5O-P-OR7 R 5 OP-OR 7
undand
1515th
B) wenigstens eine AlkalimelallverbincJung der Forme!B) at least one alkali metal compound Shape!
Z-OR8 Z-OR 8
2020th
in das Polyamid eingearbeitet werden, wobei die Menge der Komponente (A) 50 bis 1000 ppm (gerechnet als Phosphor), bezogen auf das Gewicht des Polyamids, und die Menge der Komponente (B) I bis 5 Mol (gerechnet als Alkalimetall) pro Mol der Komponente (A) beträgt, und in den Formeln Ri bis R7 Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Cycloalkyl sind, R8 für Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Cycloalkyl steht, Xi bis X5 jeweils für Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Cycloalkyl oder Alkalimetall stehen, Z ein Alkalimetall ist und einer der Reste Rr bis R7 und einer der Reste Xi bis X? gemeinsam einen Ring bilden.are incorporated into the polyamide, the amount of component (A) 50 to 1000 ppm (calculated as phosphorus), based on the weight of the polyamide, and the amount of component (B) I to 5 mol (calculated as alkali metal) per mole of component (A), and in the formulas Ri to R7 are hydrogen, alkyl, aryl or cycloalkyl, R 8 is hydrogen, alkyl, aryl or cycloalkyl, Xi to X 5 are each hydrogen, alkyl, aryl, cycloalkyl or alkali metal stand, Z is an alkali metal and one of the radicals R r to R 7 and one of the radicals Xi to X? together form a ring.
Die Erfindung betrifft Mischungen auf Basis von Polyamiden, Phosphorverbindungen und Alkalimetallverbindungen mit erheblich verringerter Gelbildung im geschmolzenen Zustand, insbesondere Mischungen auf Basis von Polyamiden des Diamin-Dicarbonsäuretyps mit verhinderter Gelbildung durch thermischen Abbau.The invention relates to mixtures based on polyamides, phosphorus compounds and alkali metal compounds with significantly reduced gel formation in the molten state, especially mixtures Based on polyamides of the diamine-dicarboxylic acid type with prevented gel formation through thermal degradation.
Polyamide, insbesondere vom Diamin-Dicarbonsäuretyp, z. B. Polyhexamethylenadipinsäureamid und PoIyxylylenadipinsäureamid, haben im geschmolzenen Zustand schlechte thermische Stabilität. Wenn sie lange Zeit bei hoher Temperatur gehalten werden, gehen sie selbst in einem sauerstofffreien System in eine nichtschmelzbare Substanz mit dreidimensionaler Netzstruktur über. Die Anwesenheit einer solchen Substanz in einem normalen Polymerisat selbst in geringster Menge übt bekanntlich nachteilige Einflüsse auf den glatten Betrieb der großtechnischen Produktion, z. B. Polymerisation, Spinnen, Verstrecken und Formgebung, aus. Die wirksame Verhinderung dieser Gelbildung von geschmolzenen Polyamiden ist daher sehr erwünscht, und zahlreiche Versuche zur Lösung des Problems wurden bereits gemacht. Be: vielen dieser Versuche handelt es sich jedoch nur um Methoden zur Verhinderung der thermischen Oxydation von Polyamiden bei Temperaturen unterhalb ihres Schmelzpunkts in einem sauerstoffhaltigen System. Die Verhinderung der Gelbildung von Polyamiden durch thermischen Abbau ist somit bei Temperaturen oberhalb ihres Schmelzpunkts in einem sauerstofffreien System praktisch unmöglich.Polyamides, especially of the diamine-dicarboxylic acid type, e.g. B. polyhexamethylene adipamide and polyxylylene adipamide, have poor thermal stability when molten. If they are kept at high temperature for a long time, they go even in an oxygen-free system into a non-meltable substance with a three-dimensional network structure above. The presence of such a substance in a normal polymer is even the slightest Quantity is known to have detrimental effects on the smooth operation of large-scale production, e.g. B. Polymerization, spinning, drawing and shaping. The effective prevention of this gelation of molten polyamides is therefore very desirable, and numerous attempts to solve the problem have already been done. Be: Many of these attempts are only methods for Prevention of thermal oxidation of polyamides at temperatures below their melting point in an oxygen-containing system. The prevention of gel formation in polyamides due to thermal degradation thus is useful at temperatures above their melting point in an oxygen-free system not possible.
Ferner wurde vorgeschlagen, die Gelbildung von Polyamiden durch thermischen Abbau im geschmolzenen Zustand in einem sauerstofffreien System durch Zugabe gewisser Zusatzstoffe, z. B. von Pyrophosphiten, organischen Phosphinsäureamiden, Magnesiumsalzen von Mono- oder Diestern von phosphoriger Säure, von Bariumsalzen von Mono- oder Diestern von phosphoriger Säure oder Orthophosphorsäure, von Kupfersalzen von Mono- oder Diestern von Orthophosphorsäure u.dgl., zu verhindern (japanische Patentschriften 11836/70, 35 667/70, 12 986/70, 38 351/70, 38 352/70 usw.). Die Einarbeitung dieser Zusatzstoffe hat jedoch zuweilen unerwünschte Folgen, z. B. einen Anstieg der Viskosität des Polymerisats, starkes Schäumen und ungenügende Mischbarkeit des Polymerisats mit den Zusatzstoffen. Außerdem ist bezüglich der Wirkung auf die Verhinderung der Gelbildung kein wesentlicher Unterschied gegenüber der NichtVerwendung von Zusatzstoffen festzustellen. Selbst wenn ein solcher Unterschied vorhanden ist, wird die Gelbildungszeit nur auf das 1,2- bis l,5fache verlängert, so daß eine ausreichende und wirksame Verhinderung der Gelbildung nicht zu erwarten ist.It was also proposed that the gelation of polyamides by thermal degradation in the molten Condition in an oxygen-free system by adding certain additives, e.g. B. of pyrophosphites, organic phosphinic acid amides, magnesium salts of mono- or diesters of phosphorous acid, of Barium salts of mono- or diesters of phosphorous acid or orthophosphoric acid, of copper salts of mono- or diesters of orthophosphoric acid and the like. To prevent (Japanese patents 11836/70, 35 667/70, 12 986/70, 38 351/70, 38 352/70 etc.). However, the incorporation of these additives sometimes has undesirable consequences, e.g. B. an increase in Viscosity of the polymer, excessive foaming and insufficient miscibility of the polymer with the Additives. In addition, it is not essential on the effect of preventing gelation Determine the difference compared to the non-use of additives. Even if one If there is a difference, the gelation time is only extended 1.2 to 1.5 times, so that one sufficient and effective prevention of gel formation is not to be expected.
Ferner wurde die Zumischung von Phosphorverbindungen und Alkalihalogeniden zu Polyamiden vorgeschlagen. Die Zumischung dieser Zusatzstoffe verbessert nur die thermische Stabilität bei starker Dehnung von Formteilen aus den Polyamiden, z. B. Fasern, jedoch ist keinerlei Wirkung in bezug auf Verhinderung der Gelbildung des geschmolzenen Polyamids erzielbar.Furthermore, the admixture of phosphorus compounds and alkali halides to polyamides. The admixture of these additives improves only the thermal stability with strong elongation of molded parts made of the polyamides, z. B. fibers, however no effect of preventing gelation of the molten polyamide can be obtained.
Die GB-PS 12 27 146 betrifft die Herstellung eines Polyamidschaums, wobei eine Oxysäure von Phosphor und ein Metallcarbonat in das Polyamid eingebracht werden und die erhaltene Mischung erhitzt wird. Da die Reaktion zwischen der Oxysäure des Phosphors und dem Metallcarbonat zum Zweck des Schäumens nur in der Form wegen des gewünschten .Ziels stattfinden soll, muß das gleichzeitige Vorliegen der beiden Komponenten in der Polymerisation vermieden werden.GB-PS 12 27 146 relates to the production of a polyamide foam, an oxyacid being phosphorus and a metal carbonate is introduced into the polyamide and the resulting mixture is heated. Since the Reaction between the oxyacid of phosphorus and the metal carbonate for the purpose of foaming only in the form because of the desired .Ziel is to take place, the simultaneous presence of the two components must can be avoided in the polymerization.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Gelbildung in einem Polyamid zu vermeiden, das in geschmolzenem Zustand ist. Weiterhin müssen eine Phosphorverbindung und eine Alkalimetallverbindung im Polyamid beim Erhitzen zugegen sein. Bei der Polymerisation können sie ebenfalls zugegeben sein.The present invention has the object of avoiding gel formation in a polyamide that is in molten state. Furthermore, a phosphorus compound and an alkali metal compound must be used be present in the polyamide when it is heated. They can also be added during the polymerization.
Gemäß GB-PS 12 27 146 umfassen die geeigneten Oxysäuren von Phosphor alle sauren Oxyphosphorverbindungen wie z. B. (a) unterphosphorige Säure, (b) alkylphosphonige Säuren und dialkylphosphonige Säuren, (c) phosphorige Säure, (d) Alkylphosphonsäuren und ihre Monoester, (e) Orthophosphorsäure und ihre Teilester, (f) Metaphosphorsäure, (g) Pyrophosphorsäure und (h) Hexametaphosphorsäure und Trimetaphosphorsäure. According to GB-PS 12 27 146 the suitable oxyacids of phosphorus include all acidic oxyphosphorus compounds such as B. (a) hypophosphorous acid, (b) alkylphosphonic acids and dialkylphosphonic acids, (c) phosphorous acid, (d) alkylphosphonic acids and their monoesters, (e) orthophosphoric acid and their Partial esters, (f) metaphosphoric acid, (g) pyrophosphoric acid and (h) hexametaphosphoric acid and trimetaphosphoric acid.
Im Gegensatz dazu kann man gemäß der vorliegenden Erfindung nur reduktive Oxyphosphorsäureverbindungen verwenden. Keine der vorstehend genannten Verbindungen (e), (f), (g) und (h) sind wirksam.In contrast, according to the present invention, only reductive oxyphosphoric acid compounds can be used use. None of the above compounds (e), (f), (g) and (h) are effective.
Gemäß GB-PS 12 27 146 kann das Metallcarbonat irgendeines sein, das durch eine Säure zersetzbar ist und die Metallkomponente kann eine der folgenden sein (a) Metalle der Gruppen IA und HA des Periodensystems, (b) seltene Erdmetalle und (c) Gallium, Indium, Tallium, Blei, Mangan, Eisen, Kobalt und Nickel.According to GB-PS 12 27 146 the metal carbonate can be any which is decomposable by an acid and the metal component can be one of the following (a) metals of groups IA and HA of the periodic table, (b) rare earth metals; and (c) gallium, indium, tallium, lead, manganese, iron, cobalt and nickel.
Demgegenüber sind gemäß vorliegender Erfindung nur die Verbindungen von Metallen der Gruppe IA des Periodensystems verwendbar. Die Verbindungen der Metalle der Gruppe HA, die seltenen Erdmetalle und dieIn contrast, according to the present invention, only the compounds of metals from group IA des Periodic table can be used. The compounds of the metals of group HA, the rare earth metals and the
unter (c) genannten Metalle sind nicht wirksam, sondern sie verursachen sogar die Gelbildung und die Zersetzung des Polyamids. Außerdem sind gemäß vorliegender Erfindung Hydroxyde und Alkoxyde verwendbar.Metals mentioned under (c) are not effective, but even cause gel formation and decomposition of the polyamide. In addition, hydroxides and alkoxides are useful in the present invention.
Gemäß GB-PS 12 27 146 (S. 2, linke Spalte, Zeilen 17 bis 20) werden die Oxysäuren des Phosphors in Mengen von 0,5 bis 10 Mol-% und die Metallcarbonate in Mengen von 0,5 bis 50 Mol-% pro Monomereinheit Polyamid verwendet. Das heißt, daß relativ große Mengen dieser Zusätze verwendet werden.According to GB-PS 12 27 146 (p. 2, left column, lines 17 to 20) the oxyacids of phosphorus in amounts of 0.5 to 10 mol% and the metal carbonates in Amounts of 0.5 to 50 mol% are used per monomer unit of polyamide. That is, relatively large Quantities of these additives are used.
Im Gegensatz dazu wird gemäß vorliegender Anmeldung die Phosphorverbindung in einer Menge von 50—1000 ppm verwendet, was 0,0425 bis 0,85 Mol-% entsprich!, wenn das Polymer Nylon 66 ist. Weiterhin beträgt die Menge der Alkalimetallverbindung (B) 1 —5 Äquivalente. Daraus wird ersichtlich, daß diese Mengen verhältnismäßig gering im Vergleich zu deninderGB-PS 1227 146 verwendeten Mengen sind.In contrast, according to the present application, the phosphorus compound is used in an amount of 50-1000 ppm, which is 0.0425-0.85 mole percent, is used when the polymer is nylon 66. Furthermore, the amount of the alkali metal compound (B) is 1 to 5 equivalents. From this it can be seen that these amounts are relatively small compared to the amounts used in GB-PS 1227 146.
Aus dem vorstehend gezeigten Vergleich ist klar ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung von der GB-PS 12 27 146 hinsichllich der Zielselzung und der Lösung völlig verschieden ist.From the comparison shown above, it can be clearly seen that the present invention from GB-PS 12 27 146 regarding the target selfling and the Solution is completely different.
Die JA-AS 69 02 583 beschreibt die Herstellung von aromatischen Polyamiden in stabilem Zustand, wobei die aromatischen Polyamidmassen in ein wärmebeständiges Polymer umwandelbar sind, das einen Benzoxazinonring in der Hauptkette enthält. Wie aus der teilweisen englichen Übersetzung der JA-AS 69 02 583 hervorgeht, betrifft diese die Stabilisierung einer Lösung eines Polyamids in einem organischen Lösungsmittel, um die Gelbildung in der Lösung zu verhindern und nicht die Stabilisierung des Polyamids selbst in geschmolzenem Zustand.JA-AS 69 02 583 describes the production of aromatic polyamides in a stable state, whereby the aromatic polyamide compositions are convertible into a heat resistant polymer having a benzoxazinone ring contains in the main chain. As from the partial English translation of JA-AS 69 02 583 shows, this concerns the stabilization of a solution of a polyamide in an organic solvent, to prevent gel formation in the solution and not stabilize the polyamide itself in molten state.
In der JA-AS 69 02 583 wird beschrieben, daß das aromatische Polyamid, das vorzugsweise behandelt wird, ein aromatisches Polyamid ist, das Wasser enthält und sich in gequollenem Zustand befindet, was durch Einführung von Wasser in die Polymermischung erhalten wird, die durch Polymerisation unter Verwendung von Polyphosphorsäure als Polymerisationsmedium erhalten worden ist. Eine andere Offenbarung oder Beschreibung betreffend die Verwendung irgendeiner Phosphorverbindung ist nicht gegeben. Außerdem wird, wie man aus der Beschreibung (engliche Übersetzung) des Beispiels 1 ersehen kann, die durch Polymerisation in Polyphosphorsäure erhaltene polymere Mischung mit großen Mengen Wasser und wäßriger Na2CO3-Lösung im Verlauf der Gewinnung des Polyamids aus der Polymermischung gewaschen. Daraus folgt, daß das gemäß JA-AS behandelte aromatische Polyamid keine Phosphorverbindung enthält.In JA-AS 69 02 583 it is described that the aromatic polyamide, which is preferably treated is an aromatic polyamide that contains water and is in a swollen state, which is caused by Introduction of water into the polymer mixture is obtained by using polymerization of polyphosphoric acid as a polymerization medium. Another revelation or Description regarding the use of any phosphorus compound is not given. In addition, as can be seen from the description (English translation) of Example 1, by polymerization Polymeric mixture obtained in polyphosphoric acid with large amounts of water and aqueous Na2CO3 solution washed in the course of recovering the polyamide from the polymer mixture. It follows that the aromatic polyamide treated according to JA-AS does not contain any phosphorus compounds.
Daraus wird ersichtlich, daß die Aufgabe und der Zweck der JA-AS von der vorliegenden Erfindung völlig verschieden sind.It will then be seen that the object and purpose of the JA-AS is defined by the present invention are completely different.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Mischungen auf Basis von Polyamiden, Phosphorverbindungen und Alkalimetallverbindungen, insbesondere Polyamiden vom Diamin-Dicarbonsäuretyp, mit stark verringerter Neigung zur Gelbildung.The object of the invention is to provide mixtures based on polyamides, phosphorus compounds and alkali metal compounds, particularly diamine-dicarboxylic acid type polyamides, with strong reduced tendency to gel.
Die Erfindung stellt sich ferner die Aufgabe, die schlechte thermische Stabilität von geschmolzenen Polyamiden vom Diamin-Dicarbonsäuretyp, die in diesem Zustand selbst in einem sauerstofffreien System leicht Gele bilden, zu verbessern und hierdurch die Gelbildung zu verhindern. Die Erfindung umfaßt außerdem für die Einarbeitung in Polyamide, insbesondere vom Diamin-Dicarbonsäuretyp bestimmte Zusatzstoffe, die die Gelbildungszeit des Polymerisats im geschmolzenen Zustand gegenüber üblichen Zusatzstoffen erheblich verlängern, mit dem Polymerisat gut mischbar sind und nicht zu einem Anstieg der Viskosität oder zu Schaumbildung führen.The invention also addresses the problem of the poor thermal stability of molten Polyamides of the diamine-dicarboxylic acid type, in this state, even in an oxygen-free system easily form gels, improve them and thereby prevent gel formation. The invention includes In addition, additives intended for incorporation into polyamides, especially those of the diamine-dicarboxylic acid type, the gel formation time of the polymer in the molten state compared to conventional additives extend considerably, are readily miscible with the polymer and do not lead to an increase in viscosity or lead to foam formation.
Gegenstand der Erfindung sind Mischungen auf Basis von Polyamiden, Phosphorverbindungen und Alkalimetallverbindungen mit verringerter Gelbildungsneigung, enthaltend ein Polyamid undThe invention relates to mixtures based on polyamides, phosphorus compounds and alkali metal compounds with reduced tendency to gel, containing a polyamide and
A) wenigstens eine der folgenden Phosphorverbindungen: A) at least one of the following phosphorus compounds:
a) Phosphinsäureverbindungen der Formel
Oa) Phosphinic acid compounds of the formula
O
R1-P-OX1 R 1 -P-OX 1
b) Phosphonigsäureverbindungen der Formelb) Phosphonous acid compounds of the formula
OX2 OX 2
R3-P-OX3 R 3 -P-OX 3
c) Phosphonsäureverbindungen der Formelc) phosphonic acid compounds of the formula
IlIl
R4-P-OX4 R 4 -P-OX 4
oxs ox s
d) Phosphorigsäureverbindungen der Formel
OR6 d) Phosphorous acid compounds of the formula
OR 6
R5O-P-OR7 R 5 OP-OR 7
B) wenigstens eine Alkalimetallverbindung der Formel B) at least one alkali metal compound of the formula
Z-OR8 Z-OR 8
gegebenenfalls zusammen mitpossibly together with
C) wenigstens einem cyclischen Dicarbonsäurcanhydrid der FormelC) at least one cyclic dicarboxylic acid anhydride of the formula
/ \
O=C C=O/ \
O = CC = O
und/oder seinem hydrolysierten Produkt und/oderand / or its hydrolyzed product and / or
D) wenigstens einem o-Phenylendiamin und/oder seinem Derivat,D) at least one o-phenylenediamine and / or its derivative,
wobei die Menge der Komponente (A) 50 bis 1000 ppm (gerechnet als Phosphor), bezogen auf das Gewicht des Polyamids, die Menge der Komponente (B) 1 bis 5 Mol (gerechnet als Alkalimetall) pro Mol der Komponente (A), die Menge der Komponente (C) 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, und die Menge aer Komponente (D) 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, beträgt.wherein the amount of component (A) 50 to 1000 ppm (calculated as phosphorus), based on the weight of the Polyamide, the amount of component (B) 1 to 5 moles (calculated as alkali metal) per mole of the component (A), the amount of component (C) 0.01 to 2% by weight based on the weight of the polyamide, and the amount aer component (D) 0.01 to 2 wt .-%, based on the Weight of the polyamide.
In den vorstehenden Formeln sind Ri bis R7 jeweils Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Cycloalkyl; R8 steht für Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Cycloalkyl; Xi bis X5 sindIn the above formulas, R 1 to R 7 are each hydrogen, alkyl, aryl or cycloalkyl; R 8 represents hydrogen, alkyl, aryl or cycloalkyl; Xi to X are 5
jeweils Wasserstoff, Alkyl. Aryl, Cycloalkyl oder Alkalimetall und Z stein für ein Alkalimetall. Einer der Reste Ri bis R7 und einer der Reste Xi bis X', können gemeinsam einen Ring bilden. Y sieht für eine Gruppe der Formeleach hydrogen, alkyl. Aryl, cycloalkyl or Alkali metal and z stone for an alkali metal. One of the radicals Ri to R7 and one of the radicals Xi to X 'can together form a ring. Y looks for a group of the formula
oderor
R RR R
worin die Reste R gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff. Alkyl, substituiertes Alkyl. Aryl, Cycloalkyl, Halogen, Nitro oder Hydroxyl stehen, während R' ein Alkylcnrest und η eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.in which the radicals R are identical or different and represent hydrogen. Alkyl, substituted alkyl. Aryl, cycloalkyl, halogen, nitro or hydroxyl, while R 'is an alkyl radical and η is an integer from 1 to 4.
Die Polyamide, auf die die Erfindung anwendbar ist. können zum Diamin-Dicarbonsäuretyp gehören. Als spezielle Beispiele sindThe polyamides to which the invention is applicable. may be of the diamine dicarboxylic acid type. as specific examples are
Poly hexaniethylenadipinsäurea mid,Poly hexaniethyleneadipic acid amide,
Polyhexamethylensebacinsäureamid.Polyhexamethylene sebacic acid amide.
Polyxylylenadipinsäurcamid,Polyxylylene adipic acid camide,
Polyxylylensebacinsäurcamid,Polyxylylene sebacic acid camide,
Polyhexamethylenisophthalsäureamid,Polyhexamethylene isophthalic acid amide,
Poly-p-xylylendodecainid undPoly-p-xylylene dodecainide and
PolycyclohexanbismcthylendodecamidPolycyclohexanebismethylendodecamide
zu nennen.to call.
Auch die Copolymerisate und Gemische dieser Polyamide sind geeignet.The copolymers and mixtures of these polyamides are also suitable.
Es wird allgemein angenommen, daß die Gelbildung bei Polyamiden durch einen Mechanismus verursacht wird, bei dem die endständigen Aminogruppen des Moleküls unter Bildung eines sekundären Amins und Elimination von Ammoniak miteinander reagieren, und daß von diesem Brückenbildungspunkt des Amins die Raumnetzstruktur zwischen den Molekülen gebildet wird. Die Anwesenheit solcher sekundären Amine wurde durch Analyse von gelierten Polymerisaten bestätigt. Die Phosphorverbindung (A) in den Polyamidmischungen gemäß der Erfindung stabilisier! die endständigen Aminogruppen des Polymerisats und verhindert ihre Reaktion unter Bildung eines sekundären Amins. Durch alleinige Zumischung der Phosphorverbindung (A) kann eine gewisse hemmende Wirkung auf die Gelbildung erzielt werden, jedoch wird die Wirkung in Gegenwart der Alkalimetallvcrbindung (B) erheblich gestcigerl.It is generally believed that gelation in polyamides is caused by some mechanism in which the terminal amino groups of the molecule to form a secondary amine and Elimination of ammonia react with each other, and that from this bridging point of the amine the Spatial network structure is formed between the molecules. The presence of such secondary amines was confirmed by analysis of gelled polymers. The phosphorus compound (A) in the polyamide blends stabilize according to the invention! the terminal amino groups of the polymer and prevents their reaction to form a secondary amine. By simply adding the phosphorus compound (A) a certain inhibiting effect on gel formation can be achieved, but the Effect significantly increased in the presence of the alkali metal compound (B).
Als Phosphorverbindungen (A) eignen sich beispielsweise Phosphinsäureverbindungen, z. B. Dimclhylphosphinsäurc. Phcnylmethylphosphinsäure, Verbindungen der FormelSuitable phosphorus compounds (A) are, for example, phosphinic acid compounds, e.g. B. dimethylphosphinic acid c. Phcnylmethylphosphinäure, compounds of the formula
O P OO P O
IiIi
O=P OO = P O
CH,CH,
in und ihre Hydrolysate und Kondensate,in and their hydrolysates and condensates,
Phosphonigsäurevcrbindungcn, /.. B.Phosphonous acid compounds, / .. B.
Phenylphosphonigsäurc. Natriumphenylphosphonit.
Kaliumphcnylphosphonit. Uthiumphcnyl-Phenylphosphonous acid c. Sodium phenylphosphonite.
Potassium phenylphosphonite. Uthium phenyl
phosphonit.phosphonite.
Älhylphcnylphosphonit, I lypophosphorigsäure,Ethylphosphonite, lypophosphorous acid,
Natriumhypophosphit, Kaliumhypophosphit.Sodium hypophosphite, potassium hypophosphite.
l.ithiumhypophosphit und Äthylhypophosphit.
Phosphonsäurcverbindungcn, z. B.I. lithium hypophosphite and ethyl hypophosphite.
Phosphonic acid compounds, e.g. B.
Phcny Iphosphonsäu rc, Äthyl phosphorsäure,Phcny Iphosphonic acid, ethyl phosphoric acid,
Natriumphenylphosphonat,Sodium phenylphosphonate,
Uthiumphcnylphosphonat, Kaliumphcnylphosphonat,
Diäthylphenylphosphonai, Natriumäthyl-Uthiumphcnylphosphonat, Kaliumphcnylphosphonat,
Diethylphenylphosphonai, sodium ethyl
phosphonat undphosphonate and
Kaliumäthylphosphonat,Potassium ethyl phosphonate,
Verbindungen der phosphorigen Säure, /.. B.Compounds of phosphorous acid, / .. B.
phosphorige Säure, Mononatriumhydrogenjo phosphit,phosphorous acid, monosodium hydrogenjo phosphite,
Dinatriumhydrogenphosphit.Triäthylphosphit,Disodium hydrogen phosphite, triethyl phosphite,
Triphenylphosphit undTriphenyl phosphite and
pyrophosphorigc Säure.pyrophosphorous acid.
3-, Vorteilhaft ist im allgemeinen die Verwendung von unterphosphoriger Säure, Natriumhypophosphit, Kaliumhypophosphit od. dgl.3-, It is generally advantageous to use Hypophosphorous acid, sodium hypophosphite, potassium hypophosphite or the like.
Als Alkalimetallverbindungen (B) eignen sich beispielsweise Natriumhydroxyd, Natriummethoxyd, Natriumäthoxyd, Natriumpropoxyd, Natriumbutoxyd, Kaliummethoxyd, Lithiummethoxyd und Natriumcarbonat.Suitable alkali metal compounds (B) are, for example, sodium hydroxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, Sodium propoxide, sodium butoxide, potassium methoxide, lithium methoxide and sodium carbonate.
Die dem Polyamid zuzumischende Menge der Komponente (A) liegt im Bereich von 50 bis 1000 ppm, zweckmäßig im Bereich von 100 bis 500 ppm, gerechnet als Phosphor und bezogen auf das Polyamid. Wenn die Menge geringer ist als 50 ppm, ist keine ausreichende hemmende Wirkung auf die Gelbildung crzielbar. Wenn die Menge größer ist als 1000 ppm, wird die hemmende Wirkung auf die Gelbildung nicht weiter gesteigert, so daß die Verwendung einer solchen großen Menge der Phosphorverbindung unwirtschaftlich ist.The amount of component (A) to be admixed with the polyamide is in the range from 50 to 1000 ppm, expediently in the range from 100 to 500 ppm, calculated as phosphorus and based on the polyamide. If the If the amount is less than 50 ppm, no sufficient gelation inhibiting effect can be obtained. if the amount is greater than 1000 ppm, becomes the inhibitory Effect on gel formation is not further increased, so that the use of such a large amount of Phosphorus compound is uneconomical.
Die Komponente (B) wird in einer solchen Menge verwendet, daß das Molverhältnis von Alkalimetall insgesamt zur Phosphorverbindung 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4, beträgt. Bei einem Molverhältnis von weniger als 1 wird die Gelbildung des Polyamids beschleunigt, obwohl die Viskosität erhöhl wird. Bei einem Molverhältnis von mehr als 5 wird die Viskosität ungenügend, und die Gclbildiing wird insbesondere unter vcrminderlern Druck beschleunigt. Außerdem ist die Verwendung einer solchen großen Menge der Verbindung vom wirtschaftlichen Standpunkt ungünstig.The component (B) is used in such an amount that the molar ratio of alkali metal the total to the phosphorus compound is 1 to 5, preferably 2 to 4. At a molar ratio of less than 1, the gelation of the polyamide is accelerated although the viscosity is increased. At a molar ratio if more than 5, the viscosity becomes insufficient and the formation is particularly deteriorated Pressure accelerates. In addition, the use of such a large amount of the compound is dated economic point of view unfavorable.
Wie bereits erwähnt, kann eine ausgezeichnete hemmende Wirkung auf die Gelbildung durch die kombinierte Verwendung der Phosphorverbindung und der Alkalimctallvcrbindung erreicht werden. Eine solche Wirkung kann durch zusätzliche Zumischung des cvclischcn Dicarbonsäureanhvdrids oder seines hvclro-As mentioned earlier, can have an excellent inhibiting effect on gel formation through the combined use of the phosphorus compound and the alkali metal compound can be achieved. One such an effect can be achieved through the additional admixture of the chemical dicarboxylic acid anhydride or its
lysicrten Produkts (C) und/oder von o-Phenylcndkimin oder seinem Derivat (D) in gewissen Mengen verstärkt werden. Die durch die Komponente (C) hervorgebrachte Verstärkungswirkung ist wahrscheinlich auf ihre selektive Reaktion mit den endständigen Aminogrup- ~> pen und die hierdurch erfolgende Blockierung dieser Aminogruppen zurückzuführen, während die verstärkende Wirkung durch die Komponente (D) auf die Blockierung der mit dem sekundären Amin reaktionsfähigen Carboxylgruppen zurückzuführen sein kann. Es ist in noch zu bemerken, daß durch die Zumischung der Komponente (D) außerdem die Fürbbarkeh der Polyamide wirksam verbessert wird.lysed product (C) and / or of o-phenyldimine or its derivative (D) can be amplified in certain amounts. The one brought about by component (C) Reinforcement effect is likely due to their selective reaction with the terminal amino groups pen and the resulting blocking of these amino groups, while the reinforcing Effect of the component (D) on the blocking of those reactive with the secondary amine Can be attributed to carboxyl groups. It is in it should also be noted that the addition of component (D) also reduces the fertility of the Polyamides is effectively improved.
Als cyclische Dicarbonsäureanhydride (C) oder ihre hydrolysierten Produkte eignen sich beispielsweise ι ■->Examples of suitable cyclic dicarboxylic anhydrides (C) or their hydrolyzed products are ι ■ ->
Phthalsäureanhydrid. Phthalsäure.Phthalic anhydride. Phthalic acid.
Tetrahydrophthalsaureanhydrid, 4-1 lydroxyphthalsäureanhydrid.Tetrahydrophthalic anhydride, 4-1 hydroxyphthalic anhydride.
j-Niirophthalsäurc,j-Niirophthalic acid,
I^-Cyciohexandicarbonsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, M el hy I maleinsäureanhydrid, 4-Methyltetraliydro-o-phthalsäure, 4-Chlormethyltetrahydro-o-ph thalsäure, J-Methyltctrahydro-o-phlhalsäureanhydrid und die Verbindung der FormelI ^ -Cyciohexanedicarboxylic anhydride, maleic anhydride, M el hy I maleic anhydride, 4-methyltetralihydro-o-phthalic acid, 4-chloromethyl tetrahydro-o-phthalic acid, J-methyl-tetrahydro-o-phthalic anhydride and the compound of the formula
COCO
2020th
Von diesen Verbindungen wird Phthalsäureanhydrid besonders bevorzugt.Of these compounds, phthalic anhydride is particularly preferred.
Als o-Phenylendiamin (D) und seine Derivate eignen sich beispielsweiseSuitable o-phenylenediamine (D) and its derivatives are, for example
N-Mcthyl-o-phenylendiamin,
3-Mcthyl-o-phenylendiamin,
4-Methyl-o-phenylcndiamin,
Ν,Ν'-Dimcthyl-o-phenylendiamm und N-Phcnyl-o-phenylendiamin.N-methyl-o-phenylenediamine,
3-methyl-o-phenylenediamine,
4-methyl-o-phenylcndiamine,
Ν, Ν'-Dimethyl-o-phenylenediamine and N-Phcnyl-o-phenylenediamine.
Verbindungen, die bei hoher Temperatur zu diesen o-Phenylcnverbinclungen zersetzt werden, sind ebenfalls geeignet.Compounds which are decomposed to these o-phenyl compounds at high temperature are also available suitable.
Die in den Polyamidmischungen gemäß der Erfindung verwendeten Mengen der Komponenten (C) und (D) betragen jeweils 0,01 bis 2 Ciow.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-'VO, bezogen auf das Gewicht des Polyamids. Wenn die Menge geringer ist als 0,01 Gew.-"/o, ist die hemmende Wirkung auf die Gelbildung unbefriedigend. Wenn sie höher ist als 2 Gew.-%, wird die · Verarbeitbarkeit beim Spinnen verschlechtert, und eine Steigerung der hemmenden Wirkung auf die Gelbildiing ist nicht mehr zu erwarten.The amounts of components (C) and (D) used in the polyamide blends according to the invention are each 0.01 to 2 Ciow .-%, preferably 0.1 to 1% by weight, based on the weight of the polyamide. When the amount is less than 0.01% by weight, the gelation inhibiting effect is unsatisfactory. When it is more than 2% by weight, the spinning processability is deteriorated, and so does one Increase in the inhibiting effect on gel formation is no longer to be expected.
Den Polyamidmischungen gemäß der Erfindung können weitere Zusatzstoffe, z. B. Mattierungsmittel, Viskositätsstiibilisatoren, Lichtstabilisaloren und Wärmestabilisatoren, zugesetzt werden.The polyamide blends according to the invention can contain other additives, e.g. B. matting agents, Viscosity stabilizers, light stabilizers and heat stabilizers, can be added.
Die Zumischung der vorstehend genannten wesentlichen und wahlfrei zugegebenen Zusatzstoffe kann vorThe admixture of the above-mentioned essential and optionally added additives can before
hr> oder während der Polymerisation zur Herstellung des Polyamids erfolgen. Es ist auch möglich, diese Zusatzstoffe mit dem gebildeten Polymerisat im geschmolzenen Zustand oder in Form einer Lösung zu mischen. Die Zugabe kann auf einmal oder getrennt in verschiedenen Verfahrensstufen erfolgen. h r > or take place during the polymerization to produce the polyamide. It is also possible to mix these additives with the polymer formed in the molten state or in the form of a solution. The addition can take place all at once or separately in different process stages.
Das Molekulargewicht der erhaltenen Polymerisate wird durch den Zusatz oder durch die Zugabezeit dieser Zusatzstoffe kaum beeinflußt.The molecular weight of the polymers obtained is determined by the addition or by the addition time of these Additives hardly affected.
Die Polymerisation zur Herstellung der Polyamide kann in üblicher Weise in beliebigen geeigneten Polymerisationsapparaturen, z. B. kontinuierlich arbeitenden Druckpolymerisationsreaktoren, kontinuierlich bei Normaldruck arbeitenden Poiymerisationsreaktoren oder in Polymerisationsautoklaven durchgeführt werden.The polymerization for the production of the polyamides can be carried out in any suitable manner in a customary manner Polymerization apparatus, e.g. B. continuously operating pressure polymerization reactors, continuously carried out at normal pressure Poiymerisationsreaktor or in polymerization autoclaves will.
Ausführungsbeispielc und zur Zeit bevorzugte Auslührungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben. In diesen Beispielen bedeutet die Lösungsviskosität die relative Viskosität, dargestellt durch das Verhältnis des Wertes der Viskosität einer Lösung des Polymerisats (1 g) in 96°/oiger Schwefelsäure (100 ml), bestimmt bei 25°C unter Verwendung eines Ostwald-Viskosimeters, zum Wert der Viskosität von 96%iger Schwefelsäure allein, bestimmt in der gleichen Weise. Die Gelbildungszeit ist die Zeit in Stunden, die erforderlich ist, um das Polymerisat in 98%iger bis lOO'Vuiger Ameisensäure unlöslich zu machen, wenn es auf eine bestimmte Temperatur unter strömendem Wasserdampf eines bestimmten Drucks erhitzt wird. Die Unlöslichkeit des Polymerisats in Ameisensäure wird nach der folgenden Methode bestätigt:Embodiment c and currently preferred embodiments of the invention are described in the following examples. In these examples means the solution viscosity the relative viscosity, represented by the ratio of the value of the viscosity of a Solution of the polymer (1 g) in 96% sulfuric acid (100 ml), determined at 25 ° C using a Ostwald viscometer, to the value of the viscosity of 96% sulfuric acid alone, determined in the same Way. The gel formation time is the time in hours that is required to convert the polymer to 98% strength lOO'Vuiger to make formic acid insoluble when pouring it to a certain temperature Steam of a certain pressure is heated. The insolubility of the polymer in formic acid is confirmed by the following method:
Das Polymerisat wird auf eine Teilchengröße von 0,84 bis 2 mm gemahlen. Das Pulver (0,1 g) wird in einen Kolben gegeben, in den 98%ige bis 100%ige Ameisensäure (20 ml) gegeben wird. Der Kolben wird 4 Stunden stehengelassen, worauf der Zustand des Polymerisats beobachtet wird. Wenn das Polymerisat kein Gel enthält, ist es im Lösungsmittel in 4 Stunden vollständig gelöst worden. Wenn andererseits das Polymerisat ein Gel enthält, werden die Teilchen durch das Lösungsmittel nur befeuchtet und gequollen, während eine gleichmäßige Ameisensäurclösung nach 4 Stunden nicht erhalten wird. Durch die Anwesenheit dieses befeuchteten und gequollenen Polymerisats wird die Gelbildung des Polymerisats bestätigt.The polymer is ground to a particle size of 0.84 to 2 mm. The powder (0.1 g) is in a Flask into which 98% to 100% formic acid (20 ml) is added. The flask is 4 hours allowed to stand, whereupon the state of the polymer is observed. If the polymer is not a gel contains, it is completely dissolved in the solvent in 4 hours. If, on the other hand, the polymer is a Gel contains, the particles are only moistened and swollen by the solvent during a uniform formic acid solution is not obtained after 4 hours. Moistened by the presence of this and swollen polymer, the gelation of the polymer is confirmed.
In einen Autoklav werden 500 g des Salzes von m-Xylylcndiamin mit Adipinsäure, 1000 g destilliertes Wasser und die in Tabelle I genannten Zusatzstoffe gegeben, worauf die Luft durch Stickstoff verdrängt wird. Die Temperatur wird erhöht, während Wasser so abdestilliert wird, daß der Innendruck bei 10 kg/angehalten wird. Wenn eine Innentemperatur von 260"C erreicht ist, wird der Innendruck allmählich innerhalb von 90 Minuten auf Normaldruck gesenkt, worauf tue Reaktion eine weitere Stunde bei tier gleichen Temperatur und bei dem gleichen Druck fortgesetzt wird. Das gebildete Polymerisat wird mit Stickstoff, der von außerhalb des Reaktionssystems zugeführt wird herausgedrückt, durch ein Kühlbad geführt und zerschnitzelt. Die Lösungsviskosität und die Gelbildimgszeit bei 27O"C unter strömendem Wasserdampl von Normaldruck werden für das in dieser Weise hergestellte Polymerisat gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt.In an autoclave 500 g of the salt of m-xylylcndiamine with adipic acid, 1000 g of distilled Added water and the additives mentioned in Table I, whereupon the air is displaced by nitrogen will. The temperature is raised while water is distilled off so that the internal pressure is kept at 10 kg / will. When an internal temperature of 260 "C is reached, the internal pressure gradually becomes inside reduced from 90 minutes to normal pressure, whereupon reaction do another hour with animal like Temperature and at the same pressure. The polymer formed is with nitrogen, the Supplied from outside the reaction system is pressed out, passed through a cooling bath and shredded. The solution viscosity and the gel formation time at 27O "C under a flowing water vapor of normal pressure for the in this way produced polymer measured. The results are given in Table 1.
Nr. ZusatzstoffeNo additives
PhosphorverbindungPhosphorus compound
Menge*) Alkalimetallverbindung Quantity *) alkali metal compound
Menge**)Lot**)
Lösungsviskosität Solution viscosity
Gelbildungszeil, Std.Gel formation line, std.
*) Gewichtsteile pro Million (ppm), gerechnet als Phosphor und bezogen auf das Polyamid. **) Molverhältnis von Gesamtalkalimetall zur Phosphorverbindung.*) Parts by weight per million (ppm), calculated as phosphorus and based on the polyamide. **) Molar ratio of total alkali metal to phosphorus compound.
Die Ergebnisse in der Tabelle zeigen, daß durch Zusatz der Phosphorverbindung und der Alkalimetallverbindung ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden.The results in the table show that by adding the phosphorus compound and the alkali metal compound excellent results can be obtained.
Die Polymerisation wird auf die in Beispiel I beschriebene Weise mit 500 g des Salzes von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure, 500 g destilliertem Wasser und den in Tabelle 2 genannten Zusätzen durchgeführt, jedoch wird die Innentemperatur auf 275"C erhöhl. Die Lösungsviskosität und die Gelbilduiigszeit bei 290"5C unter strömendem Wasserdampf und bei Normaldruck werden für das gebildete Polymerisat gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt.The polymerization is carried out in the manner described in Example I with 500 g of the salt of hexamethylenediamine with adipic acid, 500 g of distilled water and the additives listed in Table 2, but the internal temperature is increased to 275 ° C. The solution viscosity and the gel formation time at 290 " 5 C under flowing steam and at normal pressure are measured for the polymer formed. The results are given in Table 2.
Nr. ZusatzstoffeNo additives
PhosphorverbindungPhosphorus compound
Mengelot
Alkalimciullverhindung Alkali metal compound
Mengelot
Lösungsvisknsiliit Solution vision
Cielhil-Cielhil-
dungs/eil,dungs / express,
Std.Hours.
1 nicht zugesetzt1 not added
2 Natriumhypophosphit2 sodium hypophosphite
3 Natriumhypophosphit3 sodium hypophosphite
nicht zugesetzt 200 nicht zugesetzt 200 Natriumhydroxydnot added 200 not added 200 sodium hydroxide
2,70
2,72
2,722.70
2.72
2.72
27
30
5027
30th
50
Für die Mengenangaben gelten die l-'iißnoten /u Tabelle 1 in Beispiel I.For the quantities given, the subnotes / u apply Table 1 in Example I.
Die Werte in der Tabelle zeigen, dall eine bemerkenswerte synergislische Wirkung auf die Verlängerung der (ielbiklungs/eit durch Zusal/ eier Phosphorverbindung und der Alknlimetallverbindung er/ielbar ist.The values in the table show that there is a remarkable synergistic effect on the extension the (ielbiklungs / eit by adding a phosphorus compound and the alkali metal compound can be reached.
Poly-m-xylylenadipinsäureaniid wird auf die in Beispiel I beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung eines Nylonsal/es. das 1,0 Mol-% überschüssige Adipinsäure als Viskosilätsstabilisator enthält, und ohne /us;)!/ ties Gelbildungsinhibitors hergestellt. Das gebildete Polymerisat wird in geschmolzenem Zustand mil ilen in Tabelle i genannten /iisätzen gemischt, gekühlt und zerkleinert. Die l.ösungsviskosität und die Cielhildungs/cit des erhallenen Polymerisats werden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle J genannt.Poly-m-xylylene adipic aniide is prepared in the manner described in Example I, but using a nylon sal / es. which contains 1.0 mol% of excess adipic acid as a viscosity stabilizer, and produced without / us;)! / ties gel formation inhibitor. The polymer formed is mixed mil ilen in Table I referred to / iisätzen in a molten state, cooled, and crushed. The solution viscosity and the Cielhildungs / cit of the resulting polymer are measured. The results are given in Table J.
Nr. ZusatzstoffeNo additives
PhosphorverbindungPhosphorus compound
Mengelot
Alkalimelallverhindung Alkali metal prevention
Mengelot
Lösungs- Gclbilviskosität dungszcil, Std.Solution viscosity Hours.
1 nicht zugesetzt1 not added
2 Natriumphenylphosphon.it2 sodium phenylphosphon.it
3 Natriumphenylphosphonit3 sodium phenylphosphonite
4 Natriumphenylphosphonit4 sodium phenylphosphonite
5 nicht zugesetzt5 not added
6 nicht zugesetzt6 not added
*) Die dem Molverhältnis Na/P = 2 entsprechende Menge, vorausgesetzt, daß 200 ppm Phosphor zugesetzt werden.*) The amount corresponding to the molar ratio Na / P = 2, provided that 200 ppm of phosphorus are added.
Für die Mengenangaben gelten die Fußnoten von Tabelle 1.The footnotes in Table 1 apply to the quantities.
Die Werte in der Tabelle zeigen, daß bei Zusatz des Gclbildungsinhibitors nach der Polymerisation fast die gleichen Ergebnisse wie bei Zusatz des Gelbildungsinhibitors vor der Polymerisation (Beispiel 1) erhalten werden. Es ist ferner ersichtlich, daß durch Zusatz von Nairiumacetat die Lösungsviskosität des Polymerisats erniedrigt und hierdurch die Gelbildungszeit in einem gewissen Maße verlängert werden kann, daß jedoch die Wirkung geringer ist als bei Kombination der Phosphorverbindung und der Alkalinietallvcrbindung.The values in the table show that when the gelling inhibitor is added after the polymerization, almost the the same results were obtained as when the gel formation inhibitor was added before the polymerization (Example 1) will. It can also be seen that the solution viscosity of the polymer is reduced by the addition of sodium acetate decreased and thereby the gel formation time can be extended to a certain extent, but that the Effect is less than that of the combination of the phosphorus compound and the alkali metal compound.
3030th
Die Polymerisation wird auf die ir. Beispiel I beschriebene Weise unter Verwendung von 500 g des Salzes von ni-Xylylendiatnin mit Adipinsäure, 1000 g destilliertem Wasser und der in Tabelle 4 genannten Zusatzstoffe durchgeführt. Die Lösungsviskositäl und die Gelbildungszeil bei 2700C unter strömendem Wasserdampf von Normaldruck werden für die gebildeten Polymerisate gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 genannt.The polymerization is carried out in the manner described in Example I using 500 g of the salt of ni-xylylenediamine with adipic acid, 1000 g of distilled water and the additives listed in Table 4. The solution viscosity and the gel formation cell at 270 ° C. under flowing steam at normal pressure are measured for the polymers formed. The results are given in Table 4.
Nr. ZusatzstoffeNo additives
PhosphorverbindungPhosphorus compound
Menge Alkalimetallverbindung Amount of alkali metal compound
Mengelot
Lösungsviskosilät Solution viscosity
üelbil-üelbil-
duiigszcit,duiigszcit,
Std.Hours.
1 nicht zugesetzt1 not added
2 Phenylphosphonsäure2 phenylphosphonic acid
3 Natriumphenylphosphonat3 sodium phenylphosphonate
4 Natriumphenylphosphonat4 sodium phenylphosphonate
5 Natriumphenylphosphonat5 sodium phenylphosphonate
6 Natriumphenylphosphonat6 sodium phenylphosphonate
7 Natriumphenylphosphonat7 sodium phenylphosphonate
8 Natriumphenylphosphonat8 sodium phenylphosphonate
9 Natriumphenylphosphonat9 sodium phenylphosphonate
10 Mononatriumhydrogcnphosphit10 monosodium hydrogen phosphite
11 Mononatriumhydrogcnphosphit11 monosodium hydrogen phosphite
Für die Mengenangaben gelten die Fußnoten von Tabelle 1.The footnotes of apply to the quantities Table 1.
Die Ergebnisse zeigen, daß durch Zusatz der Phosphorverbindung zusammen mit der Alkalimctallverbindung eine bemerkenswerte Wirkung erzielbar ist.The results show that by adding the phosphorus compound together with the alkali metal compound a remarkable effect can be achieved.
Die Polymerisation wird auf die in Beispiel I beschriebene Weise unter Verwendung von 500 g des Salzes von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure, 500 g destilliertem Wasser und den in Tabelle 5 genannten Zusatzstoffen durchgeführt, wobei jedoch die Innentemperatur auf 275°C erhöht wird. Die l.ösungsviskositiii und die Gelbildungszeit bei 290°C unter strömendem Wasserdampf von Normaldruck werden für die gebildeten Polymerisate gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 genannt.The polymerization is carried out in the manner described in Example I using 500 g of the Salt of hexamethylenediamine with adipic acid, 500 g of distilled water and those mentioned in Table 5 Additives carried out, however, the internal temperature is increased to 275 ° C. The solution viscosity and gel formation time at 290 ° C under flowing Water vapor at normal pressure is measured for the polymers formed. The results are mentioned in table 5.
*) Die dem Molverhältnis Na/P = 2 entsprechende Menge, vorausgesetzt daß 200 ppm Phospor zugesetzt werden.*) The amount corresponding to the molar ratio Na / P = 2, provided that 200 ppm phosphorus are added.
Für die Mengenangaben gehen die Fußnoten von thermischen Abbaues kürzer. Die Ergebnisse diesesThe footnotes for thermal degradation are shorter for the quantities. The results of this
Tabelle 1. Beispiels zeigen, daß eine bemerkenswerte synergisti-Table 1. Examples show that a remarkable synergistic
Die Gelbildungszeit des Polymerisats wird mit 20 sehe Wirkung auf die Verlängerung der GelbildungszeitThe gel formation time of the polymer has an effect on the prolongation of the gel formation time
steigendem Molekulargewicht oder steigender Lö- durch die kombinierte Verwendung der Phosphorver-increasing molecular weight or increasing solubility through the combined use of phosphorus
sungsviskosität unter den gleichen Bedingungen des bindung und der Alkalinieiallverbindiing erzielbar ist.Solution viscosity under the same conditions of the bond and the Alkalinieiallverbindiing is achievable.
Poly-m-xylylcnadipinsäureamid wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise unter Verwendung eines Gemisches des Salzes von m-Xylylendiamin mit Adipinsäure und destilliertem Wasser in Abwesenheit von Zusatzstoffen hergestellt. Das erhaltene Polymerisat wird geschmolzen und mit den in Tabelle 6 30 Poly-m-xylylene adipamide is prepared in the manner described in Example 1 using a mixture of the salt of m-xylylenediamine with adipic acid and distilled water in the absence of additives. The polymer obtained is melted and with the properties shown in Table 6 30
genannten Zusatzstoffen geknetet. Das Produkt wird gekühlt und zerkleinert. Die Lösungsviskosität und die Gelbildungszeit bei 2700C unter strömendem Wasserdampf von Normaldruck werden für die erhaltenen Polymerisate gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 genannt.kneaded additives mentioned. The product is cooled and crushed. The solution viscosity and the gel formation time at 270 ° C. under flowing steam at normal pressure are measured for the polymers obtained. The results are given in Table 6.
verbindungAlkali metal
link
viskositätSolution
viscosity
dungszeit,
Std.Yellowil
training time,
Hours.
PhosphorverbindungAdditives
Phosphorus compound
200200
200
nicht zugesetzt
Natriumäthoxyd
Natriumacetatnot added
not added
Sodium ethoxide
Sodium acetate
3
1,29*) · 10~5
(Mol/g)1
3
1.29 *) · 10 ~ 5
(Mol / g)
2,25
2,23
2,022.24
2.25
2.23
2.02
20
36
2217th
20th
36
22nd
2
3
41
2
3
4th
Natriumphenylphosphonat
Natriumphenylphosphonat
nicht zugesetztnot added
Sodium phenylphosphonate
Sodium phenylphosphonate
not added
*) Dem Molverhältnis Na/P = 2 entsprechende Menge, vorausgesetzt, daß 200 ppm Phosphor zugesetzt werden.*) Amount corresponding to the molar ratio Na / P = 2, provided that 200 ppm of phosphorus are added.
Für die Mengenangaben gelten die Fußnoten von Tabelle 1.The footnotes in Table 1 apply to the quantities.
Ein Vergleich der Ergebnisse mit den gemäß Beispiel 4 erhaltenen Ergebnissen zeigt, daß durch Zusatz des Gelbildungsinhibitors nach der Polymerisation fast die gleiche Wirkung wie bei Zusatz des Gelbildungsinhibitors vor der Polymerisation erzielt wird. Durch Zusatz von Natriumacetat kann die Lösungsviskosität des Polymerisats erniedrig; und hierdurch die Gelbildungszeit in einem gewissen Maße verlängert werden, jedoch ist die Wirkung geringer als bei Kombination der Phosphorverbindung mit der Alkalimetallverbindung.A comparison of the results with the results obtained according to Example 4 shows that by adding the Gelation inhibitor after the polymerization has almost the same effect as when the gelation inhibitor was added is achieved prior to polymerization. By adding sodium acetate, the solution viscosity of the Polymer low; and thereby the gelation time can be extended to some extent, however the effect is less than when the phosphorus compound is combined with the alkali metal compound.
Poly-m-xylylenadipinsäureamid wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, wobei als Gelbildungsinhibitor Natriumphenylphosphonit in einer Menge von 200 ppm, gerechnet als Phosphor und bezogen auf das Polyamid, und Natriumhydroxyd in einer solchen Menge verwendet werden, daß das Molverhältnis von Gesamtalkalimetall zu Phosphor 2 beträgt. Zum Vergleich wird eine Polymerisation ohne Zusatz des Gelbildungsinhibitors durchgeführt. Die beiden erhaltenen Polymerisate haben eine Lösungsviskosität von 2,25.Poly-m-xylylene adipamide is applied to the in Example 1 prepared manner described, wherein as a gel formation inhibitor sodium phenylphosphonite in a Amount of 200 ppm, calculated as phosphorus and based on the polyamide, and sodium hydroxide in in an amount such that the molar ratio of total alkali metal to phosphorus is 2 amounts to. For comparison, a polymerization is carried out without adding the gel formation inhibitor. the the two polymers obtained have a solution viscosity of 2.25.
Die Polymerisate werden durch Schmelzspinnen unter den folgenden Bedingungen zu Fäden gesponnen:The polymers are spun into threads by melt spinning under the following conditions:
Spinntemperatur 2600C; Durchmesser der Düse 0,3 mm; Zahl der Düsenbohrungen 20; Durchsatz 12,3 g/Min.; Abzugsgeschwindigkeit 910 m/Min. Das Produkt wird dann bei einem Streckverhältnis von 3,1 mit einer Geschwindigkeit von 640 m/Minute verstreckt,Spinning temperature 260 0 C; Diameter of the nozzle 0.3 mm; Number of nozzle bores 20; Throughput 12.3 g / min .; Take-off speed 910 m / min. The product is then drawn at a draw ratio of 3.1 at a speed of 640 m / minute,
b5 wobei ein helles, gut aussehendes Garn von 40 d/20 f erhalten wird. Beim Spinnen des Polymerisats, das keinen Gelbildungsinhibitor enthält, reißt das Garn häufig an der Düse nach kontinuierlichem Spinnen fürb5 where a light, good looking yarn of 40 d / 20 f is obtained. When the polymer, which does not contain a gel formation inhibitor, is spun, the yarn breaks often at the nozzle after continuous spinning for
709 583/254709 583/254
etwa 2 Tage, wobei der Rückdruck an der Düse schnell steigt, so daß das Spinnen unmöglich wird. Dagegen wird das den Gelbildungsinhibitor enthaltende Polymerisat glatt gesponnen und verstreckt. Nach ununterbrochenem Spinnen für etva I Woche treten kaumabout 2 days, during which the back pressure at the nozzle increases rapidly so that spinning becomes impossible. Against it the polymer containing the gel formation inhibitor is spun smooth and stretched. After continuous Spiders rarely kick for about 1 week
Garnbrüche an der Düse auf, und ein Anstieg de; Rückdrucks in der Düse wird nicht festgestellt. Die Zah der Knoten pro Million Meter des verstreckten Garn; wird nach der Schlitzmethode (slit method) bestimmt Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 7 genannt.Yarn breaks at the nozzle and an increase in de; Back pressure in the nozzle is not detected. The number the knot per million meters of drawn yarn; is determined by the slit method The results are shown in Table 7 below.
Die Polymerisation wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise unter Verwendung von 500 g des Salzes von m-Xylylendianiin mit Adipinsäure, 1000 g destilliertem Wasser und der in Tabelle 8 genannten Zusatzstoffe durchgeführt. Das Produkt wird mit Stickstoff, der von außerhalb des Reaktionssystems eingeführt wird, herausgepreßt, durch ein KühlbadThe polymerization is carried out in the manner described in Example 1 using 500 g of the Salt of m-xylylenedianiine with adipic acid, 1000 g distilled water and the additives listed in Table 8. The product comes with Nitrogen introduced from outside the reaction system is pressed out by a cooling bath
geleitet und zerschnitzelt. Die Lösungsviskosität und die Gelbildungszeit bei 27O°C unter strömendem Wasserdampf von Normaldruck werden für die hergestellter Polymerisate gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle t genannt. Sie zeigen, daß im Vergleich zu anderer Polymerisaten mit der gleichen Lösungsviskosität die Gelbildung bei den Polymerisaten, die die Phosphorverbindung, die Alkalimetallverbindung und die Komponente (C) enthalten, in bemerkenswertem Maßt unterdrückt wird.directed and shredded. The solution viscosity and the Gel formation time at 270 ° C under flowing steam of normal pressure are measured for the polymers produced. The results are shown in Table t called. They show that in comparison to other polymers with the same solution viscosity Gel formation in the polymers containing the phosphorus compound, the alkali metal compound and the component (C) is suppressed to a remarkable extent.
ge*)Men
ge *)
ge**)Men
ge **)
metallalkali
metal
ge**)Men
ge **)
bedingungenstation
conditions
viskosi-sensational
viscous
dungs-bil-
manic
Std.Time,
Hours.
2020th
Fortsetzungcontinuation
ge*)Men
ge *)
ge**)Men
ge **)
metall-Alkali-
metal-
ge**)Men
ge **)
bedingungenstation
conditions
viskosi- dungs-education
viscosifying
*) In Gew.-%, bezogen auf Polyamid.
**) Für die Mengenangaben gelten die Fußnoten in tabelle*) In% by weight, based on polyamide.
**) The footnotes in the table apply to the quantities
Bei den Versuchen 7 bis 23 wird die Polymerisation unter vermindertem Druck durchgeführt, indem der Druck innerhalb von 30 Minuten von Normaldruck auf 4r> 100 mm Hg gesenkt und 30 Minuten bei dem gleichenIn experiments 7 to 23, the polymerization is carried out under reduced pressure by reducing the pressure from normal pressure to 4 r > 100 mm Hg within 30 minutes and at the same for 30 minutes
Wen gehalicn wird. Die Gelbildungszeit wird unter strömendem Wasserdampf bei 100 mm Hg vorgenommen. Who is being heard. The gel time is below flowing steam at 100 mm Hg.
Die Polymerisation wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise unter Verwendung von 500 g des Salzes von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure, 500 g destilliertem Wasser und der in Tabelle 9 genannten Zusatzstoffe durchgeführt, wobei jedoch die Tempera-The polymerization is carried out in the manner described in Example 1 using 500 g of the Salt of hexamethylenediamine with adipic acid, 500 g of distilled water and those mentioned in Table 9 Additives carried out, however, the temperature
tür bis 275°C erhöht wird. Die Lösungsviskosität und die Gelbildungszeit bei 2900C unter strömendem Wasserdampf von Normaldruck werden für die gebildeten Polymerisate gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 genannt.door is increased to 275 ° C. The solution viscosity and the gel formation time at 290 ° C. under flowing steam at normal pressure are measured for the polymers formed. The results are given in Table 9.
Nr. ZusatzstoffeNo additives
Komponente (C)Component (C)
Men- Phosphorverbindung Men- Alkali- MenMen- phosphorus compound men- alkali men
ge ge metall- gege metal
verbindunglink
1 nicht zugesetzt1 not added
2 nicht zugesetzt2 not added
nicht zugesetzt - nicht -not added - not -
zugesetztadded
hypophosphorige 200 Lithium- 3 Säure hydroxydHypophosphorous 200 lithium 3 acid hydroxide
geMen
ge
metallalkali
metal
ge SMen
ge S
viskosi-sensational
viscous
dunijs-bil-
dunijs-
Std.zcit,
Hours.
bedingungenstation
conditions
geMen
ge
Für die Mengenangaben in der Tabelle gelten die Feststellungen in Beispiel 8.The statements in Example 8 apply to the quantities in the table.
Bei den Versuchen 4 bis 11 wird die Polymerisation unter vermindertem Druck wie in Beispiel 8 durchgeführt, und die Gelbildungszeit wird unter strömendem Wasserdampf von 100 mm Hg bestimmt.In experiments 4 to 11, the polymerization is carried out under reduced pressure as in Example 8, and the gelation time is under flowing Determined water vapor of 100 mm Hg.
Beispiel 10Example 10
Die Polymerisation wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise unter Verwendung von 500 g des Salzes von m-Xylylendiamin mit Adipinsäure, 1000 gThe polymerization is carried out in the manner described in Example 1 using 500 g of the Salt of m-xylylenediamine with adipic acid, 1000 g
destilliertem Wasser und der in Tabelle 10 genannten Zusatzstoffe durchgeführt. Die Lösungsviskosität und die Gelbildungszeit bei 27O°C unter strömendem Wasserdampf von Normaldruck werden für die gebildeten Polymerisate gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 genannt.distilled water and the additives listed in Table 10. The solution viscosity and the gel formation time at 270 ° C under flowing water vapor of normal pressure are for the Measured polymers formed. The results are given in Table 10.
Die Ergebnisse zeigen, daß im Vergleich zu anderen Polymerisaten mit der gleichen Lösungsviskosität bei den Polymerisaten, die eine Phosphorverbindung, eine Alkalimetallverbindung und o-Phenylendiamin enthalten, die Gelbildung in bemerkenswertem Maße unterdrückt werden kann.The results show that in comparison to other polymers with the same solution viscosity the polymers containing a phosphorus compound, an alkali metal compound and o-phenylenediamine, the gelation can be suppressed to a remarkable extent.
geMen-phosphorus compound
ge
geMen
ge
metallalkali
metal
geMen
ge
bedingungenstation
conditions
viskosi-sensational
viscous
dungs-bil-
manic
Std.Time,
Hours.
Forlset/utmForlset / utm
geMen
ge
geMen
ge
metall-Alkali-
metal-
bedingungcnstation
conditionscn
viskosi-sensational
viscous
dungs-bil-
manic
Std.Time,
Hours.
Für die Mengenangaben gelten die Feststellungen in HeispielThe statements in Hebeispiel apply to the quantities
Bei den Versuchen 7 bis 21 wird die Polymerisation unter vermindertem Druck auf die in Heispiel 8 beschriebene Weise durchgeführt. Die Gelbildungszcit wird unter strömendem Wasserstoff von 100 mm Hg bestimmt.In experiments 7 to 21, the polymerization is carried out under reduced pressure in the manner described in Example 8. The gel formation rate is determined under flowing hydrogen of 100 mm Hg.
Beispiel IlExample Il
)l)0g des Salzes von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure, 1,94 g o-Phenylendiamin, 0,30g Natriiimliypophilmonohydral. 0,22 g Natriumhydroxyd und '500 g destilliertes Wasser werden in einen Autoklav gegeben. Die Polymerisation wird bei 27TC unter vermiiulerlem Druck durchgeführt, /um Vergleich wird eine Polymerisation unter Normaldruck in Abwesenheit iles (ielbildiingsinhibilors durchgeführt. Das Polymerisat aus dem ersten Versiah hat eine Gelbildungs/eil von hH Stunden bei 27O1C und eine l.ösungsviskositäl von 2.bH. Das Polymerisat des /weilen Versuchs hat eine (ielbildutigs/eit von Π Stunden bei 270"C und eine l.ösungsviskositäl von 2,70.) l) 0g of the salt of hexamethylenediamine with adipic acid, 1.94 g of o-phenylenediamine, 0.30g of sodium hypophil monohydral. 0.22 g of sodium hydroxide and 500 g of distilled water are placed in an autoclave. The polymerization is carried out at 27TC under vermiiulerlem pressure comparison, a polymerization under normal pressure in the absence iles (ielbildiingsinhibilors performed /. The polymer from the first Versiah has a gelation / eil of hH hours at 27O 1 C and a l.ösungsviskositäl 2 .bH. The polymer from the experiment has a (ielbildutigs / eit of Π hours at 270 ° C and a solution viscosity of 2.70.
Die Polymerisate werden durch Schmelzspinnen vcrarbeitcl. Das erhaltene Ciarn wird mit dein Säuielarbsloff »Suminol level ruhinol i(iP« (Colour Index Acid Red 57) gefärbt. Der K/S-Wert beträgt bei dem Ciarn aus dem Polymerisat gemäß der [Erfindung r>,8 und bei dem Garn aus dem Vergleichspolymerisat 3,2. Das Garn aus dem Polymerisat genial.) der lü-fiiidung wird somit satter und reiner gefärbt.The polymers are processed by melt spinning. The obtained ciarn is dyed with the Säuielarbsloff “Suminol level Ruhinol i (iP” (Color Index Acid Red 57). The Ciarn from the polymer according to the invention is r > 8 and for the yarn from the comparative polymer 3.2. The yarn from the polymer is brilliant.) The airing is thus dyed more richly and purely.
15 e i s ρ i e I 1215 e i s ρ i e I 12
Poly-m-xylylenadipinsäureamid wird auf die in Beispiel I beschriebene Weise hergestellt, wobei al> (ielbildungsinhibitor Phthalsäureanhydrid in einer Menge von 0,45 Cjcw.■%, bezogen auf Polyamid, Phenyl pliosphonigsäure in einer Menge von 200 ppm gerechnet als Phosphor und bezogen auf das Gewichi lies Polyamids, und Nalriunihydroxyd in einer solcher Menge verwendet weiden, daß das Molverhältnis vor (iesamtalkalimetall zu Phosphor 2 beträgt, /un Vergleich wird eine Polymerisation ohne Zusatz, de· (ielbildungsinhibitors durchgeführt. Die beiden erhalle neu Polymerisate haben eine l.ösungsviskositäl voi 2,1 J.Poly-m-xylylene adipamide is prepared in the manner described in Example I, with al> (ielbildunginhibitor phthalic anhydride in an amount of 0.45%, based on polyamide, phenylpliosphonous acid in an amount of 200 ppm, calculated as phosphorus and based on on the weight of polyamide and sodium hydroxide are used in such an amount that the molar ratio of the total alkali metal to phosphorus is 2, compared with a polymerization without addition, de-(oil formation inhibitor. The two new polymers have a 1. Solution viscosity of 2.1 years
Die Polymerisate werden durch Schmelzspinnei unter den folgenden Bedingungen verarbeitet: Spinn lemneratur 260"C; Diisendiin.-hmesser 0,3 mm; Zahl deiThe polymers are processed by melt spinning under the following conditions: Spinning lemneratur 260 "C; Diisendiin.-Hmesser 0.3 mm; number of dei
25 2625 26
Düscnbohrungcn 20; Durchsalz 12,3 g/Minute; Abzugs- werden muß. Dagegen läßt sich das Polymerisat, das denNozzle bores 20; Thru salt 12.3 g / minute; Must be deductible. In contrast, the polymer that the
geschwindigkeit 910 m/Min. Das Produkt wird bei Gelbildungsinhibitor enthält, glatt verspinnen undspeed 910 m / min. The product will contain gelation inhibitor, spin smooth and
einem Reckverhältnis von 3,1 mit einer Geschwindigkeit verstrecken, und nach ungefähr lOtägigem kontinuierli-stretching with a draw ratio of 3.1 at a speed, and after about 10 days of continuous
von 640 m/Minute verstreckt, wobei ein glänzendes, gut chem Spinnen treten kaum Garnbrüche an der Düse auf.drawn at 640 m / minute, with a shiny, well-chem spinning hardly any yarn breaks at the nozzle.
Ij aussehendes Garn von 40 d/20 f erhalten wird. Beim 5 Ebenso wird kein Anstieg des Rückdrucks an der DüseIj looking yarn of 40 d / 20 f is obtained. With 5 Likewise, there is no increase in the back pressure at the nozzle
Spinnen des Polymerisats, das keinen Gelbildungsinhibi- festgestellt. Die Zahl der Knoten pro Million Meter desSpinning the polymer which found no gel formation inhibitor. The number of knots per million meters of the
tor enthält, treten nach 2tägigem ununterbrochenem verstreckten Garns aus dem Polymerisat, das dentor contains, occur after 2 days of uninterrupted drawn yarn from the polymer that the
Spinnen häufig Garnbrüche an der Düse auf. Der Gelbildungsinhibitor enthält, ist viel geringer als beiOften yarn breaks appear at the nozzle. The gelation inhibitor it contains is much less than at
Rückdruck an der Düse steigt so schnell, daß die Düse dem aus dem Vergleichspolyincrisat hergestellten Garn,The back pressure at the nozzle increases so quickly that the nozzle
ausgewechselt und die Spinnmaschine innen gereinigt κι bestimmt nach der Schlitzmethode.replaced and the spinning machine cleaned inside κι determined by the slot method.
Claims (7)
Oa) Phosphinic acid compounds of the formula
O
Oa) Phosphinic acid compounds of the formula
O
OX5 R 4 -P-OX 4
OX 5
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